Сердечно-сосудистые расстройства, в том числе инфаркт миокарда (ИМ), сопровождаются активацией процесса апоптоза [1,2,6,8].Апоптоз представляет собой контролируемую форму гибели клеток. Одним из ключевых эффекторов апоптоза является каспаза-3 [5,9].
Известно, что активация программированной гибели клетки (ПГК) происходит под влиянием интенсификации свободнорадикальных процессов (СРП). Однако, согласно данным литературы введение инфарцированным крысам ингибитора iNOS способствует снижению активности каспазы-3 в мозге. Одновременно, повышение каспазной активности в крови крыс в отдаленные сроки ИМ сопровождалось понижением некротических процессов в сердце [10]. Таким образом, модуляция каспазной активности может быть перспективным направлением в медицине.
Препараты пептидной природы, обладающие общесистемными и антигипоксическими свойствами, широко используются при различных патологических процессах. В том числе, мощным стресспротекторным действием обладает дельтаран, показавший свою высокую эффективность при лечении сердечно-сосудистых заболеваний [3,4].
В данной работе проводилось изучение активности каспазы-3 в мозге при моделировании ИМ и возможностей корригирующего влияния дельтараном.
Эксперимент проводили на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 200-250г, содержавшихся в стандартных условиях вивария. Инфаркт миокарда (ИМ) моделировали методом O.Tarnavski et al. путем лигирования коронарной артерии в условиях атропиновой предмедикации перед барбамиловым наркозом [11].
Животные были разделены на X групп: I - контрольная группа (ложнооперированные животные) (n=8); во II-V группах - моделировали ИМ и спустя, соответственно, 1-е, 3-и, 7-е и 14-е сутки животных декапитировали (n=32); VI - ложнооперированным животным внутрибрюшинно вводили дельтаран в дозе 12 мкг/100 г массы тела (n=8); в VII-X группах - за 1 час до моделирования инфаркта миокарда животным внутрибрюшинно вводили дельтаран в дозе 12 мкг/100 г массы тела, а через, соответственно, 1-е, 3-и, 7-е и 14-е сутки крыс декапитировали (n=32).
Активность каспазы-3 в структурах головного мозга определяли флюориметрическим методом [7].
Согласно полученным результатам, на 1-е сутки ИМ в гемисферах коры и стволовых структурах активность каспазы-3 значительно увеличивается, соответственно, на +171% (р<0,01) и +341% (р<0,01) по сравнению с контрольным значениями (табл.1).
На 3-и сутки после лигирования коронарной артерии активность каспазы-3 возросла в коре больших полушарий на +51% (р<0,05), а в стволовых структурах на +136% (р<0,01) относительно контроля. По сравнению со II группой животных происходило снижение каспазной активности как в гемисферах коры так и в стволовых структурах, соответственно, на -44% (р<0,05) и -47% ( р<0,05).
В мозге животных IV и V групп активность каспазы-3 не изменялась по сравнению с I группой. Относительно III группы в гемисферах коры и стволовых структурах животных на 7-е сутки ИМ наблюдалось понижение активности каспазы-3 на -36% (р<0,05) и -52% (р<0,05).
Таким образом, спустя сутки после моделирования ИМ происходит возрастание каспазной активности в мозге, с последующим снижением на 7-14-е сутки.
Таблица 1 Активность каспазы-3 в мозге крыс ( пмоль/мин/мг.белка ) (M ± m)
|
Группы животных |
Кора больших полушарий |
Стволовые структуры |
|
I группа Котроль, ложнооперированные |
3,6 ± 0,23 |
2,85 ± 0,16 |
|
II группа 1 сутки инфаркта |
9,75 ± 0,51* |
12,58 ± 0,63* |
|
III группа 3 сутки инфаркта |
5,43 ± 0,25* |
6,72 ± 0,32* |
|
IV группа 7 сутки инфаркта |
3,48 ± 0,16 |
3,21 ± 0,17 |
|
V группа 14 сутки инфаркта |
3,36 ± 0,17 |
3,03 ± 0,14 |
|
VI группа Ложная операция +Дельтаран |
3,92 ± 0,21 |
4,6 ± 0,25* |
|
VII группа Дельтаран + 1 сутки инфаркта |
4,36 ± 0,22* |
4,52 ± 0,20* |
|
VIII группа Дельтаран + 3 сутки инфаркта |
9,06 ± 0,46* |
5,91 ± 0,31* |
|
IX группа Дельтаран + 7 сутки инфаркта |
9,61 ± 0,43* |
5,3 ± 0,26* |
|
X группа Дельтаран + 14 сутки инфаркта |
6,36 ± 0,28* |
4,11 ± 0,26* |
Условные обозначения: * - достоверные отличия относительно контроля
Введение дельтарана ложнооперированным животным привело к повышению каспазной активности в стволовых структурах на +61% (р<0,05) относительно контроля, в то же время достоверных изменений каспазной активности в коре больших полушарий не отмечалось.
В гемисферах коры и стволовых структурах VII группы животных произошло увеличение активности фермента на +21% (р<0,05) и +59% (р<0,05) относительно контрольных значений, а по сравнению со II группой - уменьшение - на -55% (р<0,05) и -64% (р<0,05).
На 3-и сутки после инфарцирования в условиях предварительного введения дельтарана в коре больших полушарий и стволовых структурах было отмечено повышение каспазной активности на +152% (р<0,01) и +107% (р<0,05) относительно контроля и на +108% (р<0,05) и 31% (р<0,05) по сравнению с VII группой. При сравнении с III группой предварительное введение препарата способствовало возрастанию активности каспазы-3 в коре больших полушарий на +67% (р<0,05).
На 7-е сутки в условиях предварительного введения дельтарана в гемисфере коры и стволовых структурах активность каспазы-3 повысилась на +167% (р<0,01) и +86% (р<0,05) по сравнению с контрольными значениями. По сравнению с IV группой активность фермента возросла в гемисфере коры и стволовых структурах на +176% (р<0,01) и +65% (р<0,05).
На 14-е сутки ИМ с предварительным введением дельтарана в гемисфере коры и стволовых структурах каспазная активность возросла на +77% (р<0,05) и +44% (р<0,05) по сравнению с контрольными значениями, а относительно IX группы активность фермента понизилась на -34% (р<0,05) в коре больших полушарий и на -23% (р<0,05) - в стволовых структурах. При сравнении с V группой активность каспазы-3 в гемисфере коры и стволовых структурах возросла на +89% (р<0,05) и +36% (р<0,05).
Следовательно, дельтаран предупреждает значительную активацию каспазы-3 в мозге на 1-3-и сутки ИМ. Особенностью эффектов препарата является увеличение активности данного фермента, начиная с 3-х суток, преимущественно в коре больших полушарий, что косвенно свидетельствует об активации процесса апоптоза в гемисфере коры в отдаленные сроки ИМ, в отличие от инфарцированных животных без предварительного введения дельтарана.
Тогда как в стволовых структурах дельтаран снижает стимулированное ИМ возрастание активности фермента на 1-е сутки, а в подострый период (7 суток после моделирования ИМ) и период рубцевания (14 суток после моделирования ИМ) некоторое повышение каспазной активности может выступать в качестве компенсаторного механизма.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Залесский В.Н., Стаднюк Л.А., Великая Н.В. //Журн. АМН Украины. - 2003. - Т.9, №4. - С.699-712.
- Залесский В.Н., Гавриленко Т.П. //Врач. дело. - 2002. - №1. - С. 8-15.
- Ульянинский Л.С., Архангельская М.И., Звягинцева М.А. и др.
Экспериментальная и прикладная физиология. Психоэмоциональный стресс. Труды научного совета по экспериментальной и прикладной физиологии. - 1992. - Т.1. - С. 86-102. - Ульянинский Л.С., Иванов В.Т., Михалева И.И. //Космическая биология и авиакосмическая медицина.- 1990. - №3. - С. 23-28.
- Фильченков А.А. //Биохимия. - 2003. - Т. 68, вып. 4. - С. 453-466.
- Цыпленкова В.Г., Бескровнова Н.Н. // Арх. патол. - 1996. - Т.58, № 5. - С. 71-74.
- Яковлев А.А., Перегуд Д.И., Павлова Т.В., Гуляева Н.В. // Нейрохимия. - 2004. - Т. 21, №1. - С. 58-67.
- Ярилин А.А. // Актуальные проблемы патофизиологии. - М.: Медицина, 2001. - С. 13-56.
- Degterev A., Boyce M., Yuan J. // Oncogen. - 2003. - Vol. 22. - P. 8543-8567.
- Ivanchenko D.N., Katelnitskaya L.I., Demjanenko S.V., Karantysh G.V. // Materials of the 8-th World Congress of International Society For Adaptive medicine. - Moscow, 2006. - 228p. - P. 112-113.
- Tarnavski O., McMullen J.R., Schinke M et al. // Physiol. Genomics. - 2004. - Vol. 16. - P. 349-360.